Геострофическия ветер. геоциклострофический ветер

Ветер — горизонтальное перемещение воздуха относительно земной поверхности. Он характеризуется скоростью и направлением. Скорость ветра выражается в метрах в секунду, в километрах в час, в узлах или в баллах шкалы Бофорта.

Различают среднюю и мгновенную скорости ветра. На практике анемометрами измеряют именно среднюю (за 100 с) скорость ветра, так как мгновенная скорость испытывает сильные колебания. Г

Градиентный и геострофический ветер. Из формулы (11) следует, что направление силы горизонтального барического градиента совпадает с направлением самого градиента. Следовательно, направление градиентного ветра всегда совпадало бы с направлением барического градиента, если бы на частицу воздуха действовала только одна сила.

Известно, что все тела, движущиеся относительно земной поверхности, испытывают связанное с вращением Земли ускорение (ускорение Кориолиса), направленное перпендикулярно к вектору скорости вправо в северном полушарии и влево — в южном. Горизонтальная составляющая ускорение Кориолиса. К= 2wsinf, где w— угловая скорость вращения земли v— скорость ветра.

f----географическая шпрота.

При средней угловой скорости вращения Земли w = 2лХ

X86164с-1 =7, 29 X 10-5c-1 и скорости ветра 10 мс на полюсах

величина ускорения, сообщаемого воздуху отклоняющей силой вращения Земли, Оказывается равной 1, 5X10-1 смс2 и, таким образом, является величиной того же порядка, что и ускорение, создаваемое в атмосфере барическими градиентами.

Самым простейшим видом движения воздуха является прямолинейное равномерное движение без трения. Такое движение называют геострофическим ветром. Поскольку движение предполагается равномерным, обе силы (градиента и СИЛЫ Кориолиса) уравновешиваются т. ЕС. равны по направлению и направлены взаимно

противоположно 2wvsinf=-1p dpdn ^Решая (12) относительно скорости геострофического ветра

получим v=-12wpsinf dpdn Г^а.

Для практических целей и для стандартной плотности во-скорость геострофического ветра (мс) на уровне моря определяется из (13), выражая барический градиент в гПа на градус меридиана v=4.8sinf pn

Решения уравнения (14) для различных широт и барическ 1 градиентов приводятся is виде градиентных линеек па призменны' синоптических (факсимильных) картах.

В случае криволинейных движений (в циклонах и антициклонах), но без действия силы трения на воздушный поток, у силы барического градиента и отклоняющей силы вращений земли, начинает действовать центробежная сила С, равная С=v2r. Установившееся горизонтальное движение воздуха по круговым изобарам при отсутствии сил трения называется геоциклотрофическим ветром (рис. 12). f

При установившемся движении равнодействующая всех сил равна нулю, поэтому соотношение ускорений этих сил можно запи сать следующим образом 1p dpdn-2wvsinf+_v2r=o

где знак плюс у последнего члена относится к случаю антициклона а минус к случаю циклона.

Решение квадратного уравнения (16) относительно vt имеет вид для циклона